凋亡細胞精氨酸的巨噬細胞代謝促進持續的胞葬作用

2020-11-28 科學網

凋亡細胞精氨酸的巨噬細胞代謝促進持續的胞葬作用

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/2/29 23:32:51

美國哥倫比亞大學Ira Tabas、Arif Yurdagul Jr.等研究人員合作發現，凋亡細胞精氨酸的巨噬細胞代謝促進持續的胞葬作用和損傷修復。相關論文於2020年1月30日在線發表於國際學術期刊《細胞—代謝》。

據研究人員介紹，巨噬細胞對凋亡細胞（AC）的持續清除可防止壞死並促進損傷修復。目前尚不清楚如何促進持續的胞吞作用。

研究人員發現，該過程將吞噬貨物的代謝從最初的胞吞事件聯繫到後續事件。他們發現，巨噬細胞精氨酸酶1（Arg1）和鳥氨酸脫羧酶（ODC）將AC來源的精氨酸和鳥氨酸代謝為腐胺，從而增強了持續的胞吞作用。腐胺增強HuR介導的Dbl（編碼GTP交換因子）的mRNA穩定性，從而激活肌動蛋白調節性Rac1，以促進隨後的AC內吞。在第一個AC攝取後，抑制該途徑的任何一步都能抑制第二個AC的內吞，而添加腐胺可挽救該缺陷。缺乏髓樣Arg1或ODC小鼠體內的胞吞作用和動脈粥樣硬化消退都有缺陷，而腐胺的治療可促進動脈粥樣硬化的消退。因此，AC來源代謝產物的巨噬細胞代謝可實現最佳的持續性胞葬作用和損傷修復。

附：英文原文

Title: Macrophage Metabolism of Apoptotic Cell-Derived Arginine Promotes Continual Efferocytosis and Resolution of Injury

Author: Arif Yurdagul, Manikandan Subramanian, Xiaobo Wang, Scott B. Crown, Olga R. Ilkayeva, Lancia Darville, Gopi K. Kolluru, Christina C. Rymond, Brennan D. Gerlach, Ze Zheng, George Kuriakose, Christopher G. Kevil, John M. Koomen, John L. Cleveland, Deborah M. Muoio, Ira Tabas

Issue&Volume: January 30, 2020

Abstract: Continual efferocytic clearance of apoptotic cells (ACs) by macrophages prevents necrosisand promotes injury resolution. How continual efferocytosis is promoted is not clear.Here, we show that the process is optimized by linking the metabolism of engulfedcargo from initial efferocytic events to subsequent rounds. We found that continualefferocytosis is enhanced by the metabolism of AC-derived arginine and ornithine toputrescine by macrophage arginase 1 (Arg1) and ornithine decarboxylase (ODC). Putrescineaugments HuR-mediated stabilization of the mRNA encoding the GTP-exchange factor Dbl,which activates actin-regulating Rac1 to facilitate subsequent rounds of AC internalization.Inhibition of any step along this pathway after first-AC uptake suppresses second-ACinternalization, whereas putrescine addition rescues this defect. Mice lacking myeloidArg1 or ODC have defects in efferocytosis in vivo and in atherosclerosis regression, while treatment with putrescine promotes atherosclerosisresolution. Thus, macrophage metabolism of AC-derived metabolites allows for optimalcontinual efferocytosis and resolution of injury.

DOI: 10.1016/j.cmet.2020.01.001

Source: https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(20)30001-2

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